内容正文:
第十八章 电功率 比值、图像、动态电路专题
基础知识
1、 比值问题:
1、分析电路:(电路复杂的必要时需要画等效电路图)
①去表(电压表当成断路,电流表当成导线)②分析串并联③分析每个电压表、电流表分别测谁
2、利用串并联比值规律解题
串联
并联
电压U
电流I
电功W
电功率P
总结
二、图像问题
类型一:单一用电器直接在图中读出电流、电压值,进而求电功率
①根据给出的图像,倾斜的直线为定值电阻,曲线则为小灯泡
②根据给出的电流值,可以在图形上读出对应的电压值,根据P=UI得到相应的电功率,同理,根据给出的电压值,可以在图形上读出对应的电流值,根据P=UI得到相应的电功率
类型二:求两个用电器串联、并联后的某一用电器电功率或总功率
求功率
串联
并联
求某一用电器功率
①给出电流,则可根据电流从图中分别找到两用电器相应电压,根据P=UI求得相应功率
②给出串联总电压U总,平行于横轴画线,此时可保证两个电阻电流相同,此时找出两个电阻相应的电压U1、U2,使U1+U2=U总,此时也可找到对应电流,再根据P1=U1I1,P2=U2I2,
求相应电功率
①给出电压,则可根据电压从图中分别找到两用电器相应电流,根据P=UI求得相应功率
②给出并联总电流I总,平行于纵轴画线,此时可保证两个电阻电压相同,此时找出两个电阻相应的电流I1、I2,使
I1+I2=I总,此时也可找出对应电压,再根据P1=U1I1,P2=U2I2,求相应电功率
求总功率
①给出电流,则可根据电流从图中分别找到两用电器相应电压U1、U2,根据P=(U1+U2)I求得总功率
②给出串联总电压U总,平行于横轴画线,此时可保证两个电阻电流相同,此时读出两个电阻相应的电压U1、U2,使U1+U2=U总
此时也可找到对应电流,再根据P总=U总I求相应电功率
①给出电压,则可根据电压从图中分别找到两用电器相应电压I1、I2,根据P=(I1+I2)U求得总功率
②给出并联总电压I总,平行于纵轴画线,此时可保证两个电阻电压相同,此时找出两个电阻相应的电流I1、I2,使
I1+I2=I总,此时也可找出对应电压,再根据P总=UI总,
求相应电功率
类型三:滑变导致的端点类问题
根据滑动变阻器的变化,判断电路中电流和电压的变化,进而判断滑动变阻器最大和最小时分别对应的是图像中的哪个端点,进而对应求得相应的电流电压的值,进而根据P=UI求出电功率
3、 动态电路专题
类型一:滑动变阻器类型动态电路的分析
方法技巧:
步骤:
(1) 分析电路:①去表(电流表当成导线,电压表当成断路)②走电流流向,分析串并联③判断电表测谁(复杂电路可以画等效电路图分析)。
(2) 动态部分分析
若电路为串联电路:
方法一:滑片移动 → 电路中总电阻↑(↓) →电路中电流↓(↑)→定值电阻两端的电压↓(↑)→滑动变阻器两端的电压↓(↑)
→根据P=UI或U2/R判断电功率如何变化
方法二:运用串联分压原理分析
滑片移动→滑动变阻器电阻R滑↑(↓)→滑动变阻器两端电压U滑↑(↓)→定值电阻两端电压U定↓(↑)→根据P=UI或U2/R判断电功率如何变化
若电路为并联电路:
判断电压表测谁(若测电源则电压表示数一定不变)→滑片移动→该支路上的电阻↑(↓)→该支路电流↓(↑) →另一条支路电流不变→电路中总电流↓(↑)→根据P=UI或U2/R判断电功率如何变化
类型二:开关型动态电路的分析
步骤:
1.分析开关闭合变化前后元件的连接方式变化,分别画开关闭合改变前后等效电路图,分析电路
2.电路中电阻的变化
3.灯泡亮度,电压表、电流表示数的变化,进而根据P=UI或U2/R判断电功率如何变化。
牛
刀
试
小
题型一:比值问题——串联类
1.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2:3。下列说法正确的是( )
①通过R1、R2的电流之比I1:I2=1:1
②R1、R2两端的电压之比U1:U2=2:1
③相同时间电流对R1、R2做的电功之比W1:W2=1:2
④R1、R2的电功率之比P1:P2=1:2
A.①② B.①③④ C.①②③ D.①②③④
2.如图所示甲电路,R1和R2的U﹣I图象如图乙所示,闭合S,则下列叙述正确的是( )
A.电阻R1与R2之比是1:2
B.电阻R1与R2功率之比是2:3
C.若电流表示数0.2A,则电源电压3V
D.电阻R1和R2两端电压之比3:2
3.如图甲所示的电路中,电源电压为9V,灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像如图乙所示,定值电阻R的电阻为 Ω,闭合开关S,灯泡L和R消耗的功率之比PL:PR= 。
4.两个灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样(不考虑温度对电阻的影响),为确保两灯均不损坏,将它们串联接入电路时,电路两端允许最大电压是 V,灯泡L1和L2功率之比是 。
题型二:比值问题——并联类
5.已知定值电阻R1:R2=2:5,将它们并联接在电源电压为9V的电路中,闭合开关S,则它们两端的电压之比及通过它们消耗的电功率之比分别是( )
A.U1:U2=1:1,P1:P2=2:5
B.U1:U2=5:2,P1:P2=1:1
C.U1:U2=2:5,P1:P2=1:1
D.U1:U2=1:1,P1:P2=5:2
6.两个灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样(不考虑温度对电阻的影响),为确保两灯均不损坏,将它们并联接入电路时,干路允许通过最大电流是 A,灯泡L1和L2功率之比是 。
7.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1,R2产生的电功率之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
8.如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A,再闭合开关S2,电流表示数变化了0.4A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电功率之比是( )
A.3:4 B.4:3 C.7:3 D.4:7
题型三:比值问题——串、并联类综合类
9.两个完全相同的电阻R1和R2分别以并联和串联两种方式,接入电源电压分别为U和2U的电路中,如图所示。以下说法正确的是( )
A.甲、乙两图中通过R1的电流之比为2:1
B.甲、乙两图中R1两端电压之比为1:2
C.甲、乙两图等效电阻之比为1:2
D.甲、乙两图的总功率之比为1:1
10.如图所示是灯泡L与电阻R的I﹣U图像,分析图像下列说法正确的是( )
A. 灯泡L上a、b两点的电阻大小关系是Ra<Rb
B. B.L与R并联在电压为3V的电路中,L与R消耗的电功率之比为3:5
C.L与R串联,若通过L的电流为0.5A时,则电路消耗的总功率为2.5W
D.L与R串联在电压为4V的电路中,相同时间内L与R消耗的电能之比为1:3
11.如图所示的电路中,当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,甲、乙两表读数之比为7:4。则当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,下列说法中正确的是( )
A.两电阻大小之比为R1:R2=4:3
B.电阻R1和R2两端电压之比U1:U2=7:4
C.R1和R2电功率之比P1:P2=3:4
D.甲、乙两电流表示数之比I甲:I乙=3:7
12.将标有“8V,4W”的小灯泡L1和“16V,16W”的小灯泡L2,接入图示的电路中,忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合S2时,两灯泡L1L2的电功率之比 ;闭合S1和S3、断开S2时,保证电路安全的前提下,干路中允许通过的最大电流为 A。
13.如图所示,电源电压不变,将定值电阻R1和R2串联后接在电源上,R1消耗的功率为3W,R2消耗的功率为6W,则R1和R2之比为 。若将它们并联后仍接在该电源上,则R1和R2消耗的功率之比为 。
题型四:图像问题——直接在图中读出电流、电压值,进而求电功率
14.(多选题)如图是通过额定电压为6V的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系,则关于该小灯泡下列说法中正确的是( )。
A. 小灯泡的电阻是一个定值
B. 小灯泡的额定电流是0.3A
C. 小灯泡的额定功率是1.5W
D. 电压为4V时小灯泡的电阻是20Ω
15. (多选题)电源两端电压保持不变,L是标有“6V 3.6W”的小灯泡,它两端的电压和通过的电流关系如图13所示。则下列说法中正确的是( )
图3
A. 灯泡两端的电压为4V时,通过它的电流为0.6A
B. 灯泡两端的电压小于6V时,它的实际功率小于3.6W
C. 灯泡灯丝电阻的阻值是固定不变的
D. 灯泡额定电压为6V,额定功率为3.6W
16. 如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的I-U图像,则小灯泡的额定功率和小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值分别是( )
A. 0.625W 8Ω B. 0.15W 20Ω
C. 0.625W 20Ω D 0.15W 8Ω
题型五:图像问题——求两个用电器串联、并联后的某一用电器电功率或总功率
17.如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W
D.闭合S时,电路的总功率为6W
18.如图所示是电阻甲和乙的U-I关系图象,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值保持10Ω不变 B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,甲两端的电压为2V
19.灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示。若将L与R串联在8V的电源上,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻是10Ω B.灯泡两端的电压是8V
C.电路中的电流是1.5A D.电路消耗的总功率是4W
20.如图是电阻甲和乙的U﹣I图象,由图象可知下列判断正确的是( )
A.甲乙都是定值电阻
B.当乙两端电压为1V,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若甲和乙两端总电压为3V时,电路的总功率为1.2W
D.将甲和乙并联,若电路的总电流为0.6A时,甲的功率为0.4W
21.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲,L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B.闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的( )
A.电压为7V B.电流为0.3A
C.电阻为20Ω D.功率为3W
22.小明同学在进行电学知识复习时,针对电阻甲和乙的I﹣U图象,作出了如下判断,正确的是( )
A.甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙电功率之比为2:1
B.甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗电能之比为1:2
C.将甲、乙并联,当甲两端电压为2V时,则它们的干路电流为0.6A
D.将甲和乙串联,当它们两端电压为3V时,电路总功率为0.4W
题型六:图像问题——滑变导致的端点类问题
23.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中,电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V B.定值电阻R0的阻值为6Ω
C.电路消耗的最大功率为27W
D.滑片P在b端时,电路中电流为1A
24.如图甲所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(0~25Ω)。闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U,电流表示数I,作出U﹣I关系图象如图乙所示。则下列判断正确的有( )
A.R0的阻值为15Ω B.电源电压为2.5V
C.当电压表示数为2V时,电路消耗的总功率为0.6W
D.当电压表示数为1V时,滑动变阻器消耗的电功率最大
25.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电源的电压为4V B.R2的最大阻值为20Ω
C.图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
D.R1的最大功率为0.8W
题型七:动态电路——滑动变阻器类——串联
26.如图所示,电源电压恒定不变,当滑动变阻器滑片位于中点时,小灯泡恰好正常发光,当滑动变阻器滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡额定功率变大 B.灯泡实际功率变小
C.电压表示数变小 D.电路的总功率变大
27.如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比的绝对值变大
C.电压表V1的示数变小,电路消耗的总功率变小
D.电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变小
28.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,将变阻器的滑片P向右移动,此过程( )
A.电压表示数变小,小灯泡变亮 B.电压表示数变小,小灯泡变暗C.电压表示数变大,小灯泡变亮 D.电压表示数变大,小灯泡变暗
29.如图所示,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变小 B.电流表的示数变大
C.电路中的总电阻变大 D.电路消耗的总功率变小
30.如图所示是体育课中测量肺活量的测试仪原理图,其中R1为定值电阻,气体传感器R2的电阻随气体压强的增大而减小,电源电压不变,闭合开关,如果吹的气越多,则( )
A.电流表的示数变大 B.定值电阻R1消耗的电功率变小
C.传感器R2两端的电压变大 D.电路消耗的总功率变小
31.如图所示是李军设计的一个简易电子身高测量仪的原理图。以下说法正确的是( )
A.身高表相当于一个电压表
B.电路中的R0是没有作用的
C.当被测者越高时,身高表示数越小
D.当被测者越高时,电路消耗的总功率变大
题型八:动态电路——滑动变阻器类——并联
32.如图电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,则( )
A.电压表V示数变大,R1消耗的电功率变大
B.电流表A1示数不变,电压表V与电流表A2示数比值不变
C.电压表V示数不变,R2消耗的电功率变小
D.电流表A2示数变少,R1与R2上的电功率之比变小
33.如图所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片右移,电流表A的示数变小
B.滑动变阻器滑片右移,电压表V的示数不变
C.滑动变阻器滑片左移,电路的消耗功率变大
D.滑动变阻器滑片左移,电流表A1和电压表V的示数之比变大
34.如图,电路中电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从b端向中点移动的过程中(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表与电流表示数的比值变小
C.灯泡的亮度变亮,电流表的示数变大
D.灯泡的亮度不变,电路的总功率变大
35.如图所示,电源电压不变,闭合开关,在保证电路安全的情况下,变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.小灯泡亮度变暗 B.电压表示数变大
C.电流表示数变小 D.电路总功率变大
36.压敏电阻是一种对电压变化反应灵敏的电阻元件,广泛应用于电子产品中,对电路中的工作元件起到重要的保护作用。某压敏电阻Rv的I﹣U图像如图甲所示,现将该压敏电阻Rv与定值电阻R0连接后,接在电压可变的电源上,如图乙所示。当电源电压U从12V增加到20V的过程中,下列判断正确的是( )
A.压敏电阻Rv的阻值变大 B.通过R0与Rv的电流之比变小
C.R0与Rv两端的电压之比变大 D.压敏电阻Rv消耗的电功率变小
题型九:动态电路——开关类
37.如图所示,电源电压保持不变,灯L1、L2规格相同,灯丝电阻保持不变。开关S由断开到闭合时,电路中( )
A.灯L2变暗,电压表示数变小 B.灯L1变暗,电流表示数变小
C.灯L2变亮,电压表示数变大 D.灯L1变亮,电流表示数变大
38.如图所示,电源电压保持不变,L是灯泡(灯丝电阻不变),R为滑动变阻器,下列说法正确的是( )
①开关都闭合,滑片P向右移动,电压表V1和电流表的示数都变小
②开关都闭合,滑片P向右移动,灯泡L变暗,电路的总功率变小
③闭合S1,滑片P向左移动,电压表V2的示数变小,电流表的示数变大
④滑片P移到中点,先闭合S1再闭合S2,电流表的示数变小,灯泡L变暗
A.①④ B.①② C.①②③ D.①③④
39.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1闭合后,电路正常工作。当开关S2由断开到闭合时,下列说法正确的是( )
A.电路的总功率不变
B.电压表示数与电流表示数的乘积不变
C.电压表示数变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
40.在如图所示的电路中,电源的电压保持不变。先闭合开关S1后,再闭合开关S2,则下列说法正确的是( )
A.电流表的示数不变 B.灯泡L1的电功率会变小
C.电压表的示数会变大 D.电压表与电流表示数的比值会变小
41.如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( )
A.a是电流表
B.闭合S1、S3,P向左滑动,R2的电功率变大
C.闭合S1、S2,断开S3,A1的示数大于A2的示数
D.只闭合 S1,P 向右滑动,a 的示数的变化量与 A2 示数的变化量的比值变小
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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第十八章 电功率 比值、图像、动态电路专题
牛
刀
试
小
题型一:比值问题——串联类
1.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2:3。下列说法正确的是( )
①通过R1、R2的电流之比I1:I2=1:1
②R1、R2两端的电压之比U1:U2=2:1
③相同时间电流对R1、R2做的电功之比W1:W2=1:2
④R1、R2的电功率之比P1:P2=1:2
A. ①② B.①③④ C.①②③ D.①②③④
【解答】解:①电路为串联电路,串联电路中,电流处处相等,通过R1、R2的电流之比I1:I2=1:1,故①正确;
②由电路图可知,电压表V1测量R2电压,V2测量总电压,电压表V1、V2示数之比为2:3,R1、R2两端的电压之比U1:U2=1:2,故②错误;
③④两个电阻电流、通电时间相同,电功、电功率之比等于电压之比,电流对R1、R2做的电功之比W1:W2=P1:P2=1:2,故③④正确;
故选:B。
2.如图所示甲电路,R1和R2的U﹣I图象如图乙所示,闭合S,则下列叙述正确的是( )
A.电阻R1与R2之比是1:2
B.电阻R1与R2功率之比是2:3
C.若电流表示数0.2A,则电源电压3V
D.电阻R1和R2两端电压之比3:2
【解答】解:A.根据乙图信息以及欧姆定律,由图象可知,两电阻为定值电阻,且当U1=U2=1V时,I1=0.1A,I2=0.2A,由可得,两电阻的阻值:
;
;
两电阻的阻值之比:
,故A错误;
B.根据串联电路的电流、电压、电阻之间的关系,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=I2R可得,两电阻的电功率之比:
,故B错误;
C.根据乙图信息以及串联电路的特点,由图象可知,当电流表示数I=0.2A时,U1=2V,U2=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
U=U1+U2=2V+1V=3V,故C正确;
D.因串联电路中各处的电流相等,所以,由U=IR可得,两电阻两端的电压之比:
,故D错误。
故选:C。
3.如图甲所示的电路中,电源电压为9V,灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像如图乙所示,定值电阻R的电阻为 Ω,闭合开关S,灯泡L和R消耗的功率之比PL:PR= 。
【解答】解:
由图甲可知,灯牌L和定值电阻R串联,根据串联电路电流处处相等及串联电路电压特点可知,当电流为0.4A时,灯泡L两端的电压为3V,电阻R两端的电源为6V,根据串联电路电压的规律,则电源电压为
U=UL+UR=3V+6V=9V
由欧姆定律可知定值电阻R的阻值为
;
根据公式P=UI可知,灯泡L和R消耗的功率之比为
P1:P2=ULI:URI=UL:UR=3V:6V=1:2
故答案为:15;1:2。
4.两个灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样(不考虑温度对电阻的影响),为确保两灯均不损坏,将它们串联接入电路时,电路两端允许最大电压是 V,灯泡L1和L2功率之比是 。
【解答】解:两个灯泡L1、L2的电阻分别为:
,
,
两个灯泡L1、L2正常工作时的电流分别为:
串联时电路中允许的最大电流为:
I大=I2=0.5A,
将它们串联接入电路时,电路两端允许最大电压是:
U总=I大(R1+R2)=0.5A×(6Ω+12Ω)=9V,
灯泡L1和L2功率之比是:
题型二:比值问题——并联类
5.已知定值电阻R1:R2=2:5,将它们并联接在电源电压为9V的电路中,闭合开关S,则它们两端的电压之比及通过它们消耗的电功率之比分别是( )
A.U1:U2=1:1,P1:P2=2:5
B.U1:U2=5:2,P1:P2=1:1
C.U1:U2=2:5,P1:P2=1:1
D.U1:U2=1:1,P1:P2=5:2
【解答】解:由并联电路的电压特点可知,两电阻两端的电压相等,则它们两端的电压之比1:1;
由可知,电压一定时,P与R成反比,故它们消耗的电功率之比为
,
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
6. 两个灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样(不考虑温度对电阻的影响),为确保两灯均不损坏,将它们并联接入电路时,干路允许通过最大电流是 A,灯泡L1和L2功率之比是 。
【解答】两灯并联时,各支路两端电压等于电源电压,故电源最大为6V,两灯均正常工作,功率为额定功率,故此时电路中总电流为:I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A
灯泡L1和L2功率之比是
2:1。
7.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1,R2产生的电功率之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
【解答】闭合开关S后,R1、R2并联,并联电功率之比为电阻的反比,则答案为2:1,选A
8.如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A,再闭合开关S2,电流表示数变化了0.4A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电功率之比是( )
A.3:4 B.4:3 C.7:3 D.4:7
【解答】只闭合S1电路中只有R1,电流表为经过R1的电流,再闭合S2,则R1、R2并联,电流表测总电流,所以电流表变化的示数则为经过R2的电流,并联电路中,消耗的电功率之比则为电流之比,则为3:4,答案为A
题型三:比值问题——串、并联类综合类
9.两个完全相同的电阻R1和R2分别以并联和串联两种方式,接入电源电压分别为U和2U的电路中,如图所示。以下说法正确的是( )
A.甲、乙两图中通过R1的电流之比为2:1
B.甲、乙两图中R1两端电压之比为1:2
C.甲、乙两图等效电阻之比为1:2
D.甲、乙两图的总功率之比为1:1
【解答】解:ABCD、设二者电阻阻值为R,甲图中两电阻并联,乙图中两电阻串联。
根据欧姆定律可知甲、乙两图中通过R1的电流之比为:,故A错误;
根据串并联的电压特点可知甲、乙两图中R1两端电压之比为:1:1,故B错误;
根据电阻串并联的特点可知甲、乙两图等效电阻之比为:1:4,故C错误,
根据P可知甲、乙两图的总功率之比为:1:1,故D正确。
故选:D。
10.如图所示是灯泡L与电阻R的I﹣U图像,分析图像下列说法正确的是( )
A. 灯泡L上a、b两点的电阻大小关系是Ra<Rb
B. B.L与R并联在电压为3V的电路中,L与R消耗的电功率之比为3:5
C.L与R串联,若通过L的电流为0.5A时,则电路消耗的总功率为2.5W
D.L与R串联在电压为4V的电路中,相同时间内L与R消耗的电能之比为1:3
【解答】解:A.在I−U图像中,根据欧姆定律可知,图线上a、b两点对应灯泡L的电阻大小分别为:
,
,所以Ra>Rb,即a点的电阻大于b点的电阻,故A错误;
B.灯泡L与电阻R并联在电压为3V的电路中时,从图像中可得,当电压为3V时,通过灯泡L的电流为0.5A,通过R的电流为0.3A,根据电功率的P=UI,可以得到灯泡L与电阻R消耗的电功率之比为:
,故B错误;
C.从图像中可得,若通过灯泡L的电流为0.5A时,灯泡L两端的电压为3V,由于灯泡L与电阻R串联,所以通过电阻R的电流也为0.5A,此时电阻R两端的电压为5V,根据电功率的计算公式P=UI,可以得电路消耗的总功率为:P=UI=(3V+5V)×0.5A=4W,故C错误;
D.从图像中可以找到,灯泡L与电阻R串联在电压为4V的电路中时,灯泡L两端的电压为1V,电阻R两端的电压为3V,此时电路中电流为0.3A,所以,在相同时间内,灯泡L与电阻R消耗的电能之比,故D正确。
故选:D。
11.如图所示的电路中,当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,甲、乙两表读数之比为7:4。则当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,下列说法中正确的是( )
A.两电阻大小之比为R1:R2=4:3
B.电阻R1和R2两端电压之比U1:U2=7:4
C.R1和R2电功率之比P1:P2=3:4
D.甲、乙两电流表示数之比I甲:I乙=3:7
【解答】解:A.当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,R1、R2串联,甲表测电源电压,乙表测R2电压,甲、乙两表读数之比为7:4,根据串联电路电压规律可知
U=U1+U2,
R1、R2的电压之比为
,
利用串联电路的电路特点及欧姆定律可知R1、R2的电阻之比为
,故A错误;
B.当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,R1、R2并联,根据并联电路电压规律可知,电阻R1、R2两端电压之比为1:1,故B错误;
C.R1、R2并联,电压相等,R1和R2电功率之比
,故C错误;
D.当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,R1、R2并联,乙表测干路电流,甲测R2的电流,R1、R2的电流之比为
,故D正确。
故选:D。
12.将标有“8V,4W”的小灯泡L1和“16V,16W”的小灯泡L2,接入图示的电路中,忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合S2时,两灯泡L1L2的电功率之比 ;闭合S1和S3、断开S2时,保证电路安全的前提下,干路中允许通过的最大电流为 A。
【解答】解:根据P可知L1的电阻R116Ω,L2的电阻R216Ω=R1;
只闭合S2时,两灯泡串联,串联电路的电流处处相等,根据P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,故两灯泡L1L2的电功率之比为1:1;
闭合S1和S3、断开S2时,两灯并联,根据并联电路的电压特点可知电源电压的最大值U=U1=8V,
根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知干路中允许通过的最大电流I=I1+I21A。
故答案为:1:1;1。
13.如图所示,电源电压不变,将定值电阻R1和R2串联后接在电源上,R1消耗的功率为3W,R2消耗的功率为6W,则R1和R2之比为 。若将它们并联后仍接在该电源上,则R1和R2消耗的功率之比为 。
【解答】解:(1)将定值电阻R1和R2串联后接在电源上,因为串联电路中的电流处处相等,所以过两电阻的电流I1=I2=I,
电阻R1和R2消耗的电功率之比;
(2)若将它们并联后仍接在该电源上,R1和R2两端的电压相等,都等于电源电压U,则R1和R2消耗的功率之比为:,即P1′:P2′=2:1。
故答案为:1:2;2:1。
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14.(多选题)如图是通过额定电压为6V的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系,则关于该小灯泡下列说法中正确的是( )。
A. 小灯泡的电阻是一个定值
B. 小灯泡的额定电流是0.3A
C. 小灯泡的额定功率是1.5W
D. 电压为4V时小灯泡的电阻是20Ω
【解答】A、根据图象可知,定值电阻的图象为倾斜的直线,所以小灯泡电阻不是定值;A错误
B、小灯泡的额定电压为6V,从图中可以读出电压为6V时,对应的电流为0.25A,B错误
C、由B选项的分析可知,小灯泡的额定电压为6V,对应电流为0.25A,则电功率P=UI为1.5W,C正确
D、电压为4V时可从图像读出对应的电流为0.2A,则电阻R=U/I为20Ω。
故选CD
15.(多选题) 电源两端电压保持不变,L是标有“6V 3.6W”的小灯泡,它两端的电压和通过的电流关系如图13所示。则下列说法中正确的是( BD )
图3
A. 灯泡两端的电压为4V时,通过它的电流为0.6A
B. 灯泡两端的电压小于6V时,它的实际功率小于3.6W
C. 灯泡灯丝电阻的阻值是固定不变的
D. 灯泡额定电压为6V,额定功率为3.6W
【解答】A、由图可知,灯泡两端的电压为4V时,通过它的电流为0.5A,故A错误
B、小灯泡的电压为6V时,对应电流为0.6A,则电功率P=UI为0.36W,
当电压小于6V时,则电功率小于0.36W,故B正确
C、根据图象可知,定值电阻的图象为倾斜的直线,所以小灯泡电阻不是定值;C错误
D、小灯泡的额定电压为6V时,对应电流为0.6A,则电功率P=UI为0.36W,故D正确
故答案为BD
16. 如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的I-U图像,则小灯泡的额定功率和小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值分别是( )
A. 0.625W 8Ω B. 0.15W 20Ω
C. 0.625W 20Ω D 0.15W 8Ω
【解答】
小灯泡的额定电压为2.5V时,对应电流为0.25A,则电功率P=UI为0.625W,此时滑动变阻器的电压为4.5V-2.5V=2V,串联电流电流处处相等,则通过滑动变阻器的电流也为0.25A,则滑动变阻器的电阻R=U/I=8Ω,故答案为A
题型五:图像问题——求两个用电器串联、并联后的某一用电器电功率或总功率
17.如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W
D.闭合S时,电路的总功率为6W
【解答】解:AB、闭合S时,R与L串联,电压表测L电压,此时电压表示数为2V,根据乙图可知此时电流为0.6A;
图中R电压4V时,电流为0.4A,电阻R10Ω;
根据串联电路的特点知,R的电流也是0.6A,R的电压U=I'R=0.6A×10Ω=6V,
根据串联电路电压规律知,电源电压U电=UL+U=2V+6V=8V;故AB错误;
C、闭合S时,R消耗的电功率为P=UI=6V×0.6A=3.6W,故C正确;
D、闭合S时,电路的总功率为P=U电I=8V×0.6A=4.8W,故D错误。
故选:C。
18.如图所示是电阻甲和乙的U-I关系图象,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,甲两端的电压为2V
【解答】A、甲的U-I图象为倾斜的直线,则甲为定值电阻,R=U/I=20Ω,A错误。
B、乙的U-I图象为曲线,则乙电阻不是定值,B错误
C、当电源电压为2V时,甲、乙并联在电路中,则甲、乙两端电压均为2V,从图象可读出电压为2V时,甲、乙的电流分别为0.1A和0.2A,则电路总电流为0.3A,C正确
D、甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,通过甲的电流也为0.2A,由图象可读出甲两端的电压为4V,D错误
故选C
19.灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示。若将L与R串联在8V的电源上,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻是10Ω
B.灯泡两端的电压是8V
C.电路中的电流是1.5A
D.电路消耗的总功率是4W
【解答】A、乙的U-I图象为曲线,则乙电阻不是定值,A错误
B、 甲、乙串联在8V的电源上,应为甲、乙两电阻电压之和为8V,小灯泡的电压一定小于8V,B错误
C、 甲、乙串联,则经过甲、乙的电流相同,且甲乙两端电压相加应为8V,画平行于横轴的横线,此时电流相同,当电流为0.5A时,甲乙电压相加为8V,满足题意。C错误
D、 由C选项可知,电路中电流为0.5A,总电压为8V,则总功率为P=UI=4W,D正确
故选:D
20.如图是电阻甲和乙的U﹣I图象,由图象可知下列判断正确的是( C )
A.甲乙都是定值电阻
B.当乙两端电压为1V,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若甲和乙两端总电压为3V时,电路的总功率为1.2W
D.将甲和乙并联,若电路的总电流为0.6A时,甲的功率为0.4W
【解答】A、乙的U-I图象为曲线,则乙电阻不是定值,A错误
B、 当乙两端电压为1V,由图形可知此时通过乙的电流为0.4A,电阻为2.5Ω。B错误
C、甲、乙串联,则经过甲、乙的电流相同,且甲乙两端电压相加应为3V,画平行于纵轴的横线,此时电流相同,当电流为0.4A时,甲乙电压相加为3V,此时总功率P=UI=1.2W,满足题意。C正确
D、甲、乙并联,则甲、乙两端的的电压相同,且通过甲、乙的电流相加应为0.6A,画平行于横轴的横线,此时电压相同,当电压为1V时,通过甲乙的电流相加为0.6A,此时甲功率P=UI=0.2W,D错误
21.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲,L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B.闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的( )
A.电压为7V B.电流为0.3A
C.电阻为20Ω D.功率为3W
【解答】图甲中灯泡和电阻并联,已知L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,B图线的电阻是过原点的一条直线说明电阻不变,
即B图线为定值电阻R,则A图线为灯泡L;闭合开关S,要求总功率为4.8W,因并联电路各支路两端的电压相等,根据图像可知,在电压为6V时,通过灯泡的电流I=0.5A,通过电阻R的电流
Ir=0.3A,则干路中的电流:I=IL+IR=0.5A +0.3A =0.8A,
此时的总功率:P=UI=6Vx 0.8A =4.8W,满足题中的要求;
所以,电源电压为6V,则此时灯泡L的电压为6V,通过灯泡的电流I=0.5A,故AB错误;
根据欧姆定律可得,此时灯泡的电阻:RL=U/I=12Ω,C错误
此时灯泡的功率为:
PL=UIL=6Vx0.5A = 3W;故D正确;
故选D
22.小明同学在进行电学知识复习时,针对电阻甲和乙的I﹣U图象,作出了如下判断,正确的是( C )
A.甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙电功率之比为2:1
B.甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗电能之比为1:2
C.将甲、乙并联,当甲两端电压为2V时,则它们的干路电流为0.6A
D.将甲和乙串联,当它们两端电压为3V时,电路总功率为0.4W
【解答】A、甲、乙串联,电功率之比为电阻之比为1:2,A错误
B、甲、乙并联,电能之比为电阻反比,应该为2:1,B错误
C、将甲、乙并联,当甲两端电压为2V时,乙两端的电压也为2V,由图可知,通过甲、乙的电流分别为0.4A和0.2A,干路电流为0.6A,C正确
D、将甲和乙串联,,则经过甲、乙的电流相同,且甲乙两端电压相加应为3V,画平行于横轴的横线,此时电流相同,当电流为0.2A时,甲乙电压相加为3V,此时总功率P=UI=0.6W,满足题意。D错误
故选:C
题型六:图像问题——滑变导致的端点类问题
23.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中,电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为6Ω
C.电路消耗的最大功率为27W
D.滑片P在b端时,电路中电流为1A
【解答】解:由图象甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
AB、当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流为1A,此时电压表的示数为6V,滑动变阻器的电阻R滑最大6Ω,电源电压U=I总R总=I总(R0+R滑最大)=1A×(R0+6Ω)......①;
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为3A,此时电压表的示数为0V,电源电压U=I总′R总′=3A×R0......②
由于电源电压不变,联立①②解得:电源电压U=9V,定值电阻R0的阻值R0=3Ω,故AB均错误;
C、根据P=UI可知,当电阻一定时,电压越大,定值电阻R0消耗的功率越大,所以当滑片P移到b端时,定值电阻R0两端的电压最大,即定值电阻R0两端的电压U0=U=9V,电路中的电流为3A,定值电阻R0消耗的最大功率,最大功率P最大=U最大I最大=9V×3A=27W,故C正确;
D、当滑片P移到b端时,由图乙可知,电路中的最大电流为3A,故D错误。
故选:C。
24.如图甲所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(0~25Ω)。闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U,电流表示数I,作出U﹣I关系图象如图乙所示。则下列判断正确的有( )
A.R0的阻值为15Ω
B.电源电压为2.5V
C.当电压表示数为2V时,电路消耗的总功率为0.6W
D.当电压表示数为1V时,滑动变阻器消耗的电功率最大
【解答】解:AB、由图甲知R0和变阻器R串联,电流表测量串联电路电流,电压表测量R两端电压,由图乙知,当I=0.1A时,变阻器两端电压U=2.5V,当I'=0.4A时,变阻器两端电压U'=1V,
则电源电压U总=U+IR0=2.5V+0.1A×R0……①
电源电压U总=U'+I'R0=1V+0.4A×R0……②
解方程组得:U总=3V,R0=5Ω,故AB错误;
C、当电压表示数为2V时,电路消耗的总功率P总=U总I'=3V×0.2A=0.6W,故C正确;
D、变阻器消耗的功率PRR,则当R=R0时,滑动变阻器消耗的电功率最大,由串联分压可知,此时电压表电压为电源电压的一半,即当电压表示数为1.5V时,滑动变阻器消耗的电功率最大,故D错误。
故选:C。
25.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电源的电压为4V
B.R2的最大阻值为20Ω
C.图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
D.R1的最大功率为0.8W
【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、当滑片位于a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,
由图象可知,Ia=0.6A,
电源的电压U=IaR1=0.6A×R1……①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由图象可知,Ib=0.2A,Ub=4V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R220Ω,故B正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V……②
因电源的电压不变,由①②可得:R1=10Ω,U=6V,故A不正确;
C、因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻一半时,电路中的电流:
I中0.3A,
由图象可知,对应于D点,故C不正确;
D、由图可知,电路中的最大电流为0.6A,
所以R1消耗的最大电功率PR1=(0.6A)2×10Ω=3.6W,故D不正确。
故选:B。
题型七:动态电路——滑动变阻器类——串联
26.如图所示,电源电压恒定不变,当滑动变阻器滑片位于中点时,小灯泡恰好正常发光,当滑动变阻器滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡额定功率变大 B.灯泡实际功率变小
C.电压表示数变小 D.电路的总功率变大
【解答】解:A、灯泡额定功率为固定值,故灯泡额定功率不变,故A错误;
BCD、闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压变大,故电压表的示数变大;故C错误;
根据电阻串联的特点可知总电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流变小,根据P=I2R可知灯泡的实际功率变小,根据P=UI可知电路的总功率变小,故B正确、D错误。
故选:B。
27.如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比的绝对值变大
C.电压表V1的示数变小,电路消耗的总功率变小
D.电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变小
【解答】解:A、由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压。
滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大;
因为电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值,因此阻值变大,故A错误;
B、因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以U2=U﹣U1=U﹣IR1,U2′=U﹣U1′=U﹣I′R1,
则ΔU2=U2′﹣U2=U﹣I′R1﹣(U﹣IR1)=(I﹣I′)R1=﹣ΔIR1,即R1,所以电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变,故B错误;
CD、由I可得,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小;
由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故C正确,D错误。
故选:C。
28.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,将变阻器的滑片P向右移动,此过程( )
A.电压表示数变小,小灯泡变亮
B.电压表示数变小,小灯泡变暗
C.电压表示数变大,小灯泡变亮
D.电压表示数变大,小灯泡变暗
【解答】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
闭合开关S,将滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,所以电流表示数变小;
将滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻值变大,分得的电压变大,由串联电路电压的规律知小灯泡两端的电压变小,电压表的示数变小,由P=UI知小灯泡的实际功率变小,小灯泡变暗,故B正确。
故选:B。
29.如图所示,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变小
B.电流表的示数变大
C.电路中的总电阻变大
D.电路消耗的总功率变小
【解答】解:由电路图看出:R与变阻器串联,电压表测量定值电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由串联电路电阻的规律知电路中的总电阻变小,由I知电路中电流变大,由U=IR知定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大,由P=UI知电路消耗的总功率变大,故B正确,ACD错误。
故选:B。
30.如图所示是体育课中测量肺活量的测试仪原理图,其中R1为定值电阻,气体传感器R2的电阻随气体压强的增大而减小,电源电压不变,闭合开关,如果吹的气越多,则( )
A.电流表的示数变大
B.定值电阻R1消耗的电功率变小
C.传感器R2两端的电压变大
D.电路消耗的总功率变小
【解答】解:AC.由电路图可知,定值电阻R1和气体传感器R2串联,电流表测电路中的电流;
若吹的气越多,气压越大,则气体传感器的电阻越小,电路的总电阻越小,由可知,电路中电流越大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,定值电阻两端的电压增大,由串联电路电压特点可知传感器R2的电压变小,故A正确、C错误;
B.因电路中电流变大,由P=I2R可知,定值电阻R1消耗的电功率变大,故B错误;
D.电源电压不变,电路中电流变大,由P=UI可知电路中消耗的总功率变大,故D错误。
故选:A。
31.如图所示是李军设计的一个简易电子身高测量仪的原理图。以下说法正确的是( )
A.身高表相当于一个电压表
B.电路中的R0是没有作用的
C.当被测者越高时,身高表示数越小
D.当被测者越高时,电路消耗的总功率变大
【解答】解:A、身高表与滑动变阻器串联,应为电流表,故A错误。
B、当人的身高越高时,滑片越位于上端,电路中的电阻越小,如果没有电阻R0,会造成电路中电流过大,烧坏电表,因此电路中的R0具有保护电路的作用,故B错误;
CD、当被测者越高时,滑片靠上,R的阻值变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路的电流变大、身高表示数越大,根据P=UI可知电路消耗的总功率变大,故C错误、D正确;
故选:D。
题型八:动态电路——滑动变阻器类——并联
32.如图电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,则( )
A.电压表V示数变大,R1消耗的电功率变大
B.电流表A1示数不变,电压表V与电流表A2示数比值不变
C.电压表V示数不变,R2消耗的电功率变小
D.电流表A2示数变少,R1与R2上的电功率之比变小
【解答】解:闭合开关S后,滑动变阻器与电阻并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过R1的电流,电压表测量并联电路两端的电压,即电源电压;
A、电压表测电源电压,电源电压不变,移动滑片时电压表示数不变;并联电路中各支路互不影响,所以通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变,根据P=UI可知,R1消耗的电功率不变,故A错误;
B、滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器两端电压不变,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,根据并联电路的电流规律可知,干路电流变小,电流表A1示数变小;
电压表V示数不变,电流表A2示数示数不变,电压表V与电流表A2示数比值不变,故B错误;
CD、滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据电功率公式P可知,变阻器接入电路部分消耗的电功率变小,则R1与R2上的电功率之比变大,故C正确、D错误;
故选:C。
33.如图所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片右移,电流表A的示数变小
B.滑动变阻器滑片右移,电压表V的示数不变
C.滑动变阻器滑片左移,电路的消耗功率变大
D.滑动变阻器滑片左移,电流表A1和电压表V的示数之比变大
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A测干路电流。
AB、因电源电压恒定,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故B正确;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变;
将滑动变阻器的滑片P向右移动,变阻器R2接入电路中的电阻变小,由I可知,通过R2的电流变大;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误;
CD、同理,将滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表的示数不变,通过R1的电流不变,通过R2的电流变小,电流表A1的示数变小,干路的电流变小,根据P=UI知电路的消耗功率变小,故C错误;
由于电流表A1的示数变小,电压表的示数不变,电流表A1和电压表V的示数之比变小,故D错误。
故选:B。
34.如图,电路中电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从b端向中点移动的过程中(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表与电流表示数的比值变小
C.灯泡的亮度变亮,电流表的示数变大
D.灯泡的亮度不变,电路的总功率变大
【解答】解:由图可知,滑动变阻器R与灯泡L并联,电流表测量通过灯泡的电流,电压表测量电源的电压;
由于电源电压不变,滑动变阻器滑片移动时,电压表示数不变;
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从b端滑到中点过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大;
并联电路各支路互不影响,所以通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变,灯泡的亮度不变;
根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大;
综上所述,D正确。
故选:D。
35.如图所示,电源电压不变,闭合开关,在保证电路安全的情况下,变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.小灯泡亮度变暗 B.电压表示数变大
C.电流表示数变小 D.电路总功率变大
【解答】解:由图可知,灯泡与滑动变阻器并联在电路中,电压表测电源的电压,电流表测通过滑动变阻器的电流;
B、因电源电压保持不变,闭合开关后,所以滑片向右移动时电压表的示数不变,故B错误;
C、滑片由中点向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据I可知,通过滑动变阻器的电流减小,即电流表的示数减小,故C正确;
A、由于并联电路中各支路互不影响,所以滑片由中点向右移动的过程中,通过灯泡的电流不变、其两端的电压也不变,由P=UI知小灯泡的实际功率不变,则灯泡的亮度不变,故A错误;
D、滑片由中点向右移动的过程中,通过滑动变阻器的电流减小,通过灯泡的电流不变,由并联电路的电流特点可知干路中的电流变小;
因电源电压不变,干路中的电流减小,则根据P=UI可知,整个电路的功率减小,故D错误。
故选:C。
36.压敏电阻是一种对电压变化反应灵敏的电阻元件,广泛应用于电子产品中,对电路中的工作元件起到重要的保护作用。某压敏电阻Rv的I﹣U图像如图甲所示,现将该压敏电阻Rv与定值电阻R0连接后,接在电压可变的电源上,如图乙所示。当电源电压U从12V增加到20V的过程中,下列判断正确的是( )
A.压敏电阻Rv的阻值变大
B.通过R0与Rv的电流之比变小
C.R0与Rv两端的电压之比变大
D.压敏电阻Rv消耗的电功率变小
【解答】解:由图乙可知R0与Rv并联,它们两端的电压相等,
A.由图甲可知,压敏电阻Rv的电流随着电压增大而增大,但电流增速越来越快,根据可知压敏电阻Rv的阻值变小,故A错误;
B.当电源电压U从12V增加到20V的过程中,压敏电阻Rv的电流随着电压增大而增大,但电流增速越来越快,而通过R0的电流与电压成正比例的增加,所以通过R0与Rv的电流之比变小,故B正确;
C.R0与Rv并联,所以电压相等,所以R0与Rv两端的电压之比不变,故C错误;
D.由图甲可知当电源电压升高时,压敏电阻Rv的电流也增大,根据P=UI可知,压敏电阻Rv消耗的电功率变大,故D错误。
故选:B。
题型九:动态电路——开关类
37.如图所示,电源电压保持不变,灯L1、L2规格相同,灯丝电阻保持不变。开关S由断开到闭合时,电路中( )
A.灯L2变暗,电压表示数变小
B.灯L1变暗,电流表示数变小
C.灯L2变亮,电压表示数变大
D.灯L1变亮,电流表示数变大
【解答】解:由电路图可知,开关S断开时,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流,
开关S闭合时,L2被短路不亮,电路为L1的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,开关S由断开到闭合,L1两端的电压变大,即电压表的示数变大,
由I可知,通过L1的电流即电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,L1的实际功率变大,L1变亮;
综上所述,D正确。
故选:D。
38.如图所示,电源电压保持不变,L是灯泡(灯丝电阻不变),R为滑动变阻器,下列说法正确的是( )
①开关都闭合,滑片P向右移动,电压表V1和电流表的示数都变小
②开关都闭合,滑片P向右移动,灯泡L变暗,电路的总功率变小
③闭合S1,滑片P向左移动,电压表V2的示数变小,电流表的示数变大
④滑片P移到中点,先闭合S1再闭合S2,电流表的示数变小,灯泡L变暗
A. ①④ B.①② C.①②③ D.①③④
【解答】解:
①根据电路图可知,开关都闭合,灯泡L和R串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压;当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据公式可知,电路中电流变小;由串联电路的分压原理可知,电压表V2示数变大,已知电源电压不变,由串联电路电压规律可知,电压表V1示数变小,故①正确;
②开关都闭合,滑片P向右移动,由以上分析可知,电路中电流变小,由公式P=I2R可知,小灯泡的电功率变小,亮度变暗;由P=UI可知,电路中的总功率变小,故②正确;
③只闭合S1,则R实质上是一个定值电阻,滑片P向左移动时,接入电路的电阻不变,因此电路中的总电阻不变,因此电路中的电流不变,即电流表示数不变;但电压表V2的测量范围变小,因此示数变小,故③错误;
④滑片P移到中点,先闭合S1,此时小灯泡和R的全部电阻串联接入电路,再闭合S2时,R的滑片右边部分电阻被短路,因此电路中的总电阻变小,则电流变大,由P=I2R可知,小灯泡的功率变大,因此小灯泡变亮,故④错误。
故选:B。
39.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1闭合后,电路正常工作。当开关S2由断开到闭合时,下列说法正确的是( )
A.电路的总功率不变
B.电压表示数与电流表示数的乘积不变
C.电压表示数变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
【解答】解:AC.开关S1闭合、S2断开时,两个电阻串联,电压表测量电源电压,开关S1、S2均闭合时,电阻R2被短路,只有R1工作,电压表测量电源电压,
故电压表的示数不变,电路的总电阻减小,由可知电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由P=UI可知电路的总功率变大,故AC错误;
BD.电流表的示数变大,电压表的示数不变,电压表示数与电流表示数的乘积变大,电压表示数与电流表示数的比值变小,故D正确,B错误。
故选:D。
40.在如图所示的电路中,电源的电压保持不变。先闭合开关S1后,再闭合开关S2,则下列说法正确的是( )
A.电流表的示数不变
B.灯泡L1的电功率会变小
C.电压表的示数会变大
D.电压表与电流表示数的比值会变小
【解答】解:AC.由图可知,先闭合开关S1后,灯泡L1工作,电流表测量灯泡L1的电流,电压表测电源电压,再闭合开关S2,灯泡L1与灯泡L2并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,灯泡L1与灯泡L2两端电压均为电源电压,故电压表示数一直不变化,根据并联电路电流特点可知,电流表示数增大,故AC错误;
B.由于电压的电压保持不变,根据可知,灯泡L1的电功率不变,故B错误;
D.先闭合开关S1后,再闭合开关S2,电压表示数不变,电流表示数增大,故电压表与电流表示数的比值会变小,故D正确。
故选:D。
41.如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( )
A.a是电流表
B.闭合S1、S3,P向左滑动,R2的电功率变大
C.闭合S1、S2,断开S3,A1的示数大于A2的示数
D.只闭合 S1,P 向右滑动,a 的示数的变化量与 A2 示数的变化量的比值变小
【解答】解:A.由电路图可知,当S1与S2闭合时,电表a与电源串联,若a为电流表,会造成电源短路,故a不是电流表,此时电路是安全的,说明a是电压表,故A错误;
B.闭合S1、S3,断开S2,R2与滑动变阻器并联后再与R1串联,电流表A1测干路电流;P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,滑动变阻器与R2并联后的电阻变大,R2分得的电压变大,由可知,R2 的电功率变大,故B正确;
C.闭合 S1、S2,断开 S3,电路中只有滑动变阻器,S2把电阻R1和电流表A1短路,A1的示数为零,A2测电路中的电流,因此A1的示数小于A2的示数,故C错误;
D.只闭合 S1,R1和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,P向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电压表a示数的变化量等于R1两端电压的变化量,a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值
a 的示数的变化量与 A2 示数的变化量的比值不变,等于定值电阻的阻止,故D错误。
故选:B。
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